JPH0132430Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はダイオードを使用した高周波スイツチ
回路に関する。

高周波信号の通過、遮断を制御する場合、操作
部とスイツチ回路部を分離して設置したい場合
や、機械的可動部なしに電子的にコントロールし
たい場合にはダイオードを使用した回路が一般に
用いられる。すなわちダイオードを順方向にバイ
アスし、電流を流した場合にはその高周波インピ
ーダンスが低下し、無バイアス又は逆バイアス状
態に於ては高周波インピーダンスが高くなること
を利用してスイツチを構成するものである。

一般にダイオード１個だけではその高周波イン
ピーダンスの変化量が充分に大きくないため、遮
断時の減衰量は限られたものとなり、実用のため
には複数のダイオードを高周波信号の伝送経路に
沿つてシリーズ及びシヤントに配置し、相互にオ
ン、オフすることにより高い遮断減衰量が得られ
る様にすることが多い。またこの場合高インピー
ダンス状態、つまり無電流の状態におかれる方の
ダイオードは逆バイアスの電圧がかかる様にして
高周波信号電圧に対する非直線歪の発生をおさえ
るのが一般的である。これを実現するため従来と
られてきた方法の例としては第１図に示す回路が
ある。第１図において、１は入力又は出力端子
で、この端子１はコンデンサ２、逆方向接続のダ
イオード４及びコンデンサ５を直列に介して出力
又は入力端子６へ接続される。そして、上記コン
デンサ２とダイオード４との接続点は抵抗３を介
して接地されると共に、ダイオード７を逆方向に
介して切換スイツチ８の接点ｂ及び切換スイツチ
９の接点ａに接続される。さらに、ダイオード７
と切換スイツチ８，９との接続点はコンデンサ１
０を介して接地される。上記切換スイツチ８，９
は連動して切換えられるようになつており、切換
スイツチ８の共通接点ｃには正の直流電圧Ｂ＋
が、供給され、切換スイツチ９の共通接点ｃは接
地される。そして、切換スイツチ８の接点ａ及び
切換スイツチ９の接点ｂは一括して接続され、コ
ンデンサ１１を介して接地されると共にチヨーク
コイル１２を介してダイオード４とコンデンサ５
との接続点に接続される。上記切換スイツチ８，
９は、端子１，６間における信号の通過、遮断を
切換えるもので、接点ａ側に切換えた場合に通
過、接点ｂ側に切換えた場合に遮断となる。

すなわち、切換スイツチ８，９が通過側に切換
えられた場合にはシリーズ接続のダイオード４は
チヨークコイル１２と抵抗３を通つて接地に電流
が流れることによりオンとなり、シヤント接続の
ダイオード７はオフ状態となり、しかもダイオー
ド７はほぼＢ電圧に等しい電圧で逆バイアスされ
る様になつている。切換スイツチ８，９を遮断側
に切換えた場合にはこれら両ダイオードのバイア
ス条件は逆になり、高周波信号を遮断する様にな
つている。なおチヨークコイル１２は高周波の損
失なくダイオード４，７に電圧を加えるためのも
のである。

第２図に示した回路は遮断時の減衰特性を向上
するため、第１図の回路を３段縦続に接続した従
来例である。この場合にはデシベルで表わした遮
断減衰量は第１図に示した回路のほぼ３倍得られ
るのであるが、制御に要する電流も３倍になる
し、回路が複雑になるという欠点があつた。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、シ
リーズ及びシヤント接続されたダイオードを複数
段用いる場合においても回路構成を簡易化し得る
と共に消費電流が少なく、しかも信号通過時の挿
入損失を減少することができる高周波スイツチ回
路を提供することを目的とする。

以下図面を参照して本考案の一実施例を説明す
る。第３図はシリーズ及びシヤント用のダイオー
ドを３段接続した場合の実施例を示したものであ
る。第３図において２１は入力又は出力端子で、
この端子２１はコンデンサ２２、逆方向接続のダ
イオード２３，２４，２５、コンデンサ２６を直
列に介して出力又は入力端子２７に接続される。
そして、上記コンデンサ２２とダイオード２３と
の接続点ａ、ダイオード２３とダイオード２４と
の接続点ｂ、ダイオード２４とダイオード２５と
の接続点ｃは、それぞれ抵抗２８，２９，３０を
介して接地される。また、上記接続点ａ，ｂ，ｃ
は、それぞれ逆方向接続のダイオード３１，３
２，３３及び抵抗３４，３５，３６を直列に介し
て切換スイツチ３７の接点ｂ及び切換スイツチ３
８の接点ａに接続される。上記ダイオード３１，
３２，３３と抵抗３４，３５，３６との接続点は
コンデンサ３９，４０，４１を介して接地され
る。上記切換スイツチ３７，３８は連動して切換
えられるようになつており、切換スイツチ３７の
共通接点ｃには正の直流電圧Ｂ＋が供給され、切
換スイツチ３８の共通接点ｃは接地される。そし
て、切換スイツチ３７の接点ａ及び切換スイツチ
３８の接点ｂは一括して接続され、コンデンサ４
２を介して接地されると共にインピーダンス素子
例えばチヨークコイル４３を介してダイオード２
５とコンデンサ２６との接続点に接続される。上
記切換スイツチ３７，３８を接点ａ側に切換えた
場合は信号の通過、接点ｂ側に切換えた場合は信
号の遮断となる。

次に上記実施例の動作について説明する。信号
伝送経路に介在されるシリーズ側のダイオード２
３，２４，２５は全て直流的に直列接続されてい
る。このため切換スイツチ３７，３８を通過側に
切換えた場合には、電流はまずチヨークコイル４
３を通り、次に抵抗３０，２９によつて接地に分
流しつつシリーズ側ダイオード２５，２４，２３
の全てを通過したのち抵抗２８を通じて接地へ流
れ、回路を通過状態にする。この時、接続点ａ，
ｂ，ｃはＢ電圧から各々のダイオード２３，２
４，２５の順方向電圧降下分を差し引いた電圧に
保持されるため、、シヤント側ダイオード３１，
３２，３３は逆バイアス状態におかれ、オフ状態
となつている。

次に切換スイツチ３７，３８を遮断側に切換え
た場合には、シヤント側ダイオード３１，３２，
３３は各々抵抗３４，３５，３６及び２８，２
９，３０を通つて接地に電流が流れるためオン状
態となり、高周波信号を接地に短絡する様に動作
する。この時各バイアス抵抗２８，２９，３０，
３４，３５，３６の値を各々Ra，Rb，Rc，Rd，
Re，Rfとすれば Rd／Ra＜Re／Rb＜Rf／Rc の関係にすることにより、接続点ａは接続点ｂよ
りも、同様に接続点ｂは接続点ｃよりも高い電位
に保たれるため、シリーズ側のダイオード２３，
２４，２５は全て逆バイアス状態となる。また前
述のシリーズ側ダイオード２３，２４，２５がオ
ンになつた状態に於ては、Rb≫Ra及びRc≫Ra
の関係としておくことにより抵抗２９（Rb）及
び抵抗３０（Rc）に分流する電流を抵抗２８
（Ra）を通る電流に比較して減少させることがで
き、全てのシリーズ側ダイオード２３，２４，２
５に流れる電流の差を非常に小さくすることがで
きる。

上記第３図に示す回路によれば、シリーズ側ダ
イオード２３，２４，２５を直列的に通つて電流
が流れるため、消費電流を少くすることができ、
また全てのダイオード２３，２４，２５が各々の
間にコンデンサ等の直流遮断のための素子を必要
とせずに直結されるため、高周波に於る通過時の
挿入損失を少なくできるとともに、部品数を減少
できるという特徴がある。

第４図の回路は本考案の他の実施例であつて、
シヤント側ダイオード３１，３２，３３への抵抗
の接続方法を変えたものである。この例ではシヤ
ント側ダイオード３１，３２，３３に対し、抵抗
５１，５２，５３を介してバイアス電圧を順次供
給するようにしたものであり、各抵抗５１，５
２，５３の電圧降下によつて接続点ａ，ｂ，ｃに
於ける電圧は接続点ａは接続点ｂよりも、接続点
ｂは接続点ｃよりも高く保持され、シリーズ側ダ
イオード２８，２９，３０は全て逆バイアスされ
る様になる。

また第３図の回路に於ては抵抗３４、第４図の
回路に於ては抵抗５１は、省略することが可能で
あり、その場合にはさらに部品数を削減すること
ができる。

なお本考案によつて第３図、第４図の例のよう
に３段のシリーズ及びシヤントのダイオードを組
合せた場合のみならず、２段あるいは４段以上の
場合にも回路を構成し得ることは言うまでもな
い。また、これらの例に於ては各接続点には接地
との間に抵抗２８，２９，３０が接続されている
ため、高周波信号に対しては損失を発生するが、
これは各抵抗２８，２９，３０に直列にチヨーク
コイルを設けることにより高周波が抵抗に流入す
るのを防ぐことができ、損失を減少できる。さら
に、第３図及び第４図に示した回路では制御電圧
は正としてあるが、ダイオードの方向を全て逆に
接続することにより、負の電圧で制御することも
可能である。

以上述べたように本考案によれば、高周波の信
号伝送経路にシリーズに設けられるダイオードを
直流的に直列接続されるように構成しているの
で、従来シリアルダイオード間に設けていたコン
デンサが不要となり、回路構成を簡易化すること
ができる。また、シリアル側ダイオードには共通
電流が流れるので、各ダイオードに流れる電流が
大きくなつてダイオードの高周波インピーダンス
が低下し、信号通過時の挿入損失が減少する。こ
の場合、従来の回路と同程度の信号通過時挿入損
失を得るのであれば、回路電流を1/2程度に減少
することができる。また、シヤント側ダイオード
には、抵抗を直列に設けているので、信号遮断時
の回路電流も減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波スイツチ回路を示す回路
構成図、第２図は第１図の回路を３段接続した場
合の例を示す回路構成図、第３図は本考案の一実
施例を示す回路構成図、第４図は本考案の他の実
施例を示す回路構成図である。 ２１，２７……入出力端子、２３，２４，２５
……直列側ダイオード、３１，３２，３３……並
列側ダイオード、３７，３８……切換スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波入出力端子間に極性を一致させて直列に
   接続される第１のダイオード群と、この第１のダ
   イオード群の両端と上記入出力端子との間に接続
   されるコンデンサと、上記第１のダイオード群の
   各カソードと接地との間に接続される第１の抵抗
   器群と、この第１の抵抗器群と上記第１のダイオ
   ード群との各接続点にそれぞれカソードが接続さ
   れる第２のダイオード群と、この第２のダイオー
   ド群の各アノードと第１の制御端子との間に接続
   される第２の抵抗器群と、上記第１のダイオード
   群のアノード側端部と第２の制御端子との間に接
   続されるインピーダンス素子と、上記第１及び第
   ２の制御端子に電源電圧と接地電位とを交互に切
   換えて印加する切換スイツチとを具備し、上記切
   換スイツチの切換え動作に応じて上記第１のダイ
   オード群と第２のダイオード群が交互にオン／オ
   フ制御されるようにしたことを特徴とする高周波
   スイツチ回路。